03a，圆形垫片402表面为平面，与电芯301的表面电极通过导电粘接剂粘接固定在一起，弹性体403a置于圆形垫片402的表面，依靠弹性力分别与电池壳507的内表面紧密接触。
[0053]其中，电池凹座502和电池盖501配套组成电池壳507，电池盖501与弹性垫片401靠弹性力紧密接触；电池凹座502为桶状金属壳，金属壳底部与弹性垫片401依靠弹性力紧密接触。电池盖501是边缘包裹有塑料环503的圆形镀镍钢片504，厚度为2mm ；电池凹座502使用一种包括一层镍、一层铜和位于其中间的一层钢或优质钢的复合材料组成，厚度为
1.5mm。
[0054]在电池凹座502与电池盖501的配合连接处，施加轴向机械载荷使得电池凹座502的边缘在电池盖501的边缘径向向内弯曲，形成一圆形折边区域506。折边区域506形成的轴向挤压力作用于弹性垫片401，一起为电芯301侧边的环形密封圈103提供持久的压应力，将每个电池单元201内部的电解质密封不泄露，应力大小为2MPa ;同时，保证电芯301内部串联的电池单元201之间接触紧密，降低电池内阻。
[0055]本实施例中，为了防止外部冲击对电芯301造成破坏，同时对电池内部起到绝缘密封的作用，在电池凹座502的侧边区域内侧壁紧密粘接一层电绝缘层505，该电绝缘层505可随电池凹座502同时折边，挤压在电池盖501边缘的塑料环503上，电绝缘层厚度为
0.8mm。
[0056]电池盖501上的塑料环503使电池盖501的圆形镀镍钢片504与电池凹座502在空间上和电学上分开，保证电池盖501与电池凹座502之间满足绝缘距离，同时使电池壳507内部密封，塑料环503厚度为1.5mm。
[0057]在本实施例中，电池壳507的上下表面，通过导电胶粘方式分别固定连接有柔性集流线601，柔性集流线601分别引出正、负极电极端子602与外界相连，其中粘接在电池壳506上表面的为正极柔性集流线601a，对应连接的电极端子为正极端子602a ;粘接在电池壳506下表面的为负极柔性集流线601b,对应连接的电极端子为负极端子602b。在固定有柔性集流线601的电池壳507的上下表面分别涂覆一层导电胶粘剂802，覆盖柔性集流线601固定在电池壳507的部分，以保证柔性集流线601与电池壳802的电接触良好，集流均匀。
[0058]实施例二:
[0059]本实施例提供高电压动力电池的弹性垫片401装置。
[0060]本实施例中，弹性垫片401包括圆形垫片402和弹性体403a，其中弹性体为弹性多孔金属泡沫镍，如图4a所示，或者为波板浪、杯形板等具有压缩回弹性的金属片，如图4b和图4c所示。电池其余结构与实施例一相同。
[0061]实施例三:
[0062]本实施例提供高电压动力电池的柔性集流线601装置。
[0063]本实施例中，柔性集流线601在电池壳上的布置方式列举了多种，如图7a、图7b、图7c和图7d所示，分别为(a)单螺旋状柔性集流线；(b)多螺旋状柔性集流线；(C)条状柔性集流线；(d)多边形网状柔性集流线；其材料为表面镀银的铜、铝合金。电池其余结构与实施例一相同。
[0064]本发明具体实施例并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种高电压动力电池，外形呈圆饼形状，电池直径与电池高度比大于1，包括:电芯、弹性垫片、电池凹座、电池盖、绝缘壳和柔性集流线，其中，电池凹座与电池盖配套组成电池壳，电芯的上下表面分别粘接有弹性垫片，绝缘壳将整个电池壳外部密封，正、负极柔性集流线分别固定连接在电池壳的上下表面并穿过绝缘壳引出便于与外部连接； 其特征在于: 所述电芯由两个或两个以上的电池单元叠加组成，优选叠加数量为8?160个；每个电池单元由两个圆形双极性电极片上下叠加组成，且在相邻的两个双极性电极片之间设有至少一层的电子不导电的圆形隔离层，所述电池单元内充满含锂离子的液体或胶体或聚合物的电解质，所述双极性电极片侧边周围包裹有环形密封圈； 所述电芯和弹性垫片整体密封于所述电池壳内部； 所述电池凹座与电池盖相互配合形成的折边区域产生轴向挤压应力，持续作用于所述弹性垫片和所述电芯的环形密封圈，压应力大小为0.5?lOMPa。
2.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于:所述高电压动力电池直径与电池高度比优选为5?20,且电池直径8?150cm,优选为10?50cm,电池高度0.5?16cm,优选为I?8cm。
3.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于:所述双极性电极片包括圆形的双极性集流体、包裹在双极性集流体边缘的环形密封圈、以及分别粘接在双极性集流体上下表面的负极涂层和正极涂层；所述正极涂层为正极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，正极活性材料为磷酸铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、钛硫化合物、钥硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂铁镍锰氧化物以及其它可脱嵌锂化合物中的一种或多种；所述负极涂层为负极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，负极活性材料为能够可逆嵌锂的铝基合金、硅基合金、锡基合金、锂钛氧化物(Li4Ti5012)、锂硅氧化物、金属锂和石墨中的一种或多种。
4.如权利要求1和权利要求3所述的高电压动力电池，其特征在于:所述双极性电极片中环形密封圈的厚度高于或等于电极涂层与双极性集流体的叠加厚度，厚度差优选为O ?300 μ m0
5.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于:所述隔离层材料为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或其它电子不导电的多孔聚合物材料，或者，所述隔离层材料为玻璃纤维无纺布、合成纤维无纺布、陶瓷纤维纸或其它电子不导电的无机非金属材料与有机聚合物的复合多孔材料，或者所述隔离层材料为含可部分除去的少孔或无孔聚合物隔离层。
6.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于:所述弹性垫片是一种具备压缩回弹性的导电金属复合体，包括圆形垫片和弹性体，圆形垫片表面为平面，与电芯的表面电极通过导电粘接剂粘接固定在一起；所述弹性体置于圆形垫片的表面，依靠弹性力与电池壳的内表面紧密接触；所述弹性体为泡沫镍、泡沫铝等弹性多孔金属，或者，所述弹性体为凹凸形、波浪形等具有压缩回弹性的金属片。
7.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于:所述电池壳包括电池凹座和电池盖，其中，电池盖是边缘包裹有塑料环的圆形镀镍钢片，电池盖与弹性垫片靠弹性力紧密接触；电池凹座为桶状金属壳，金属壳底部与弹性垫片依靠弹性力紧密接触；所述电池凹座的折边区域挤压在电池盖边缘的塑料环上。
8.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于:所述柔性集流线为网状或者螺旋状的金属片或金属丝，其材料为银、铜、铝或镀有银的金属材料中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于:所述绝缘壳的材料优选为聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯中的一种或几种，厚度优选为I?4_。
10.如权利要求1、3、6、7、8所述的高电压动力电池，其特征在于:所述电池凹座内径〉电池盖直径>弹性垫片直径>环形密封圈外径>圆形镀镍钢片直径 > 环形密封圈内径。
【专利摘要】本发明提供一种高电压动力电池，包括：电芯、弹性垫片、电池凹座、电池盖、绝缘壳和柔性集流线。电芯由两个或两个以上的电池单元叠加组成，电芯侧边的环形密封圈和电芯上下表面的弹性垫片受到电池壳折边区域产生的挤压力相互弹性挤压，保证了电芯的绝缘密封以及电芯内部电池单元之间的紧密连接，降低了电池内阻，同时使得动力电池在使用过程中具有较强的耐冲击力，避免电芯内部因受剧烈挤压而遭受破坏。该高电压动力电池外形呈圆饼形状，电池直径8～150cm，电池高度0.5～16cm，电池直径与电池高度比大于1，优选为5～20。这种结构可以实现动力电池的高电压和高倍率输出特性，电池整体结构简单，安全性好，可靠性高。
【IPC分类】H01M2-10, H01M10-058, H01M2-08, H01M2-02, H01M10-0525
【公开号】CN104577184
【申请号】CN201310512781
【发明人】陈永翀, 张晓虎, 张艳萍, 张萍, 王秋平
【申请人】北京好风光储能技术有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月25日